深水鉆井隔水管故障模式分析與管理

黃玉泉，郭衛(wèi)華

（中海油田服務(wù)股份有限公司鉆井事業(yè)部，河北廊坊 065201）

0 引言

深水鉆井隔水管是連接井口和鉆井平臺的重要部件，主要由隔水管接頭、隔水管主管、隔水管邊管、浮力塊等組成，其主要功能是提供井口與鉆井平臺之間的泥漿往返通道、支持輔助管線、引導(dǎo)鉆具、作為下放與撤回防噴器組的載體[1]。鞠少棟[2]對深水鉆井隔水管國內(nèi)外已發(fā)生的事故類型進(jìn)行了分析。劉秀全[3]基于深水鉆井隔水管系統(tǒng)完整性管理流程，提出了隔水管單根壽命管理方案。許磊[4]分析了引起隔水管系統(tǒng)失效的主要模式，基于載荷—強(qiáng)度干涉理論和隔水管單元失效相關(guān)性，提出了一種隔水管系統(tǒng)失效概率的計算方法。以隔水管為研究對象，調(diào)研國內(nèi)外隔水管故障案例，結(jié)合現(xiàn)場修理維保經(jīng)驗，對其故障模式進(jìn)行分析，并提出隔水管管理策略，以達(dá)到隔水管管理完整性的目的。

1 深水鉆井隔水管組成

隔水管一般由隔水管主管、隔水管接頭、邊管及浮力塊等組成，如圖1 所示。

（1）隔水管主管。隔水管主管外徑一般為21 英寸，根據(jù)適用水深的不同，選用不同的壁厚。

（2）隔水管接頭。隔水管連接頭被焊接在隔水管主管體的兩端，其強(qiáng)度通常大于主管體的強(qiáng)度，接頭用于2 根隔水管單根的連接，目前主要形式有CLIP（快速接頭）、擋塊式連接、法蘭連接，如圖2 所示。

圖1 隔水管

圖2 隔水管接頭

（3）隔水管邊管。隔水管邊管包括阻流壓井管線、泥漿增壓管線、液壓管線，如圖3 所示。

（4）隔水管浮力塊。隔水管浮力塊用于減輕隔水管濕重，一般可減少隔水管重量90%以上，隔水管根據(jù)適用水深的不同，用不同的顏色進(jìn)行標(biāo)注，如圖4 所示。

2 深水鉆井隔水管故障模式分析

深水鉆井隔水管系統(tǒng)由多個相對獨(dú)立的隔水管單根連接而成，而隔水管單根又包含多個部件單元，只有確保每個基本單元處于良好狀況，整個隔水管系統(tǒng)的可靠性才有保證。通過統(tǒng)計分析國內(nèi)鉆井平臺近年的故障與維保實例，針對隔水管系統(tǒng)故障模式進(jìn)行分析統(tǒng)計，見表1。

圖3 隔水管邊管

圖4 隔水管浮力塊

表1 隔水管系統(tǒng)故障模式

3 深水鉆井隔水管管理方案

根據(jù)對隔水管故障模式進(jìn)行分析，結(jié)合一線實際情況，總結(jié)隔水管管理方法如下：

（1）程序文件。程序文件確定了企業(yè)各級人員開展各項業(yè)務(wù)與管理的管理目標(biāo)與行為規(guī)范，包括法律法規(guī)、管理文件、程序文件、工作指導(dǎo)書、操作規(guī)程和記錄表格等。各部分聯(lián)系到一起，形成了隔水管管理行為規(guī)范依據(jù)與指南。

（2）數(shù)據(jù)庫管理。建立隔水管數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計并做鏈接存檔，可形成鉆井平臺海上隔水管全生命周期管理檔案，為鉆井隔水管的安全運(yùn)行與動態(tài)管理提供了信息化管理平臺。

（3）風(fēng)險識別。風(fēng)險識別是針對隔水管在運(yùn)營過程中客觀存在的自然環(huán)境、操作水平、故障頻度、疲勞、腐蝕等因素進(jìn)行識別，并確定這些因素導(dǎo)致風(fēng)險的等級，不同設(shè)備，風(fēng)險因素存在著較大差別，這些因素的識別以及風(fēng)險等級的確定，依據(jù)發(fā)生歷史并參考同類設(shè)備進(jìn)行識別。

（4）維護(hù)管理。根據(jù)設(shè)備手冊、設(shè)備維保經(jīng)驗，采用合適的維保系統(tǒng)對隔水管進(jìn)行維保，并能夠?qū)S保記錄、使用備件記錄進(jìn)行跟蹤。

（5）檢驗維修。根據(jù)設(shè)備手冊及設(shè)備維修經(jīng)驗，制定隔水管不同周期（兩口井之間、6 個月檢查、年度檢查、五年特檢）情況下的檢驗與維修內(nèi)容。

4 結(jié)論

描述隔水管系統(tǒng)現(xiàn)有形式，分析隔水管故障模式進(jìn)行分析，制定隔水管管理策略。該策略已在現(xiàn)場進(jìn)行了很好的應(yīng)用。